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选择系统直流电源,测试吞吐量

选择系统直流电源,测试吞吐量 2011年12月10日 来源： Ed Brorein现在，许多电子产品的自动测试时间只有几秒钟长。系统直流电源可能要占这一时间的很大一部分，因此在优化测试吞吐量时应予以注意。但是，用户通常只根据价格和输出功率来判断电源，而不是根据其对测试吞吐量的影响来判断。电源的命令处理时间、输出响应和稳定时间及测量速度都影响着测试吞吐量。许多电源的测试吞吐量可能会异常低。选择的电源成本可能会比较低，但可能并不是最经济的选择。认真确定吞吐量属性基准，并与测试时间进行权衡，在选择下一个系统直流电源可能会给您带来许多超值回报！系统直流电源输出响应速度许多设备使用多种不同的直流偏置电压测试，以在指定工作范围内保证正确的性能。改变多个偏置电压可能要额外增加几秒的时间，在测试时间中占到很大的比重。在把电源输出电压值改变成新的值时，会发生多个步骤，如图1 所示。这些步骤都需要限定时间。一旦电源收到命令，那么它必须进行处理，即命令处理时间。然后电源输出作出反应，变成新的设置。在一定设置频段内到达最终值所用的时间即输出响应时间。各种系统直流电源之间的差异可能会非常明显。表1把传统系统直流电源有代表性的命令处理和输出响应时间与为吞吐量优化的直流电源(在本例中是安捷伦N6750A系列直流电源模块)的时间进行比较。它隶属于N6700模块化电源系统系列，如图2 所示。快速输出响应可以将新电压设置所需的时间降低几百毫秒.降压编程器影响着输出响应时间在两个方向上迅速改变电压对高吞吐量测试至关重要，因此应注意输出响应时间的降压编程。许多电源依赖DUT 的实际负荷来降低电压。在负荷轻的情况下，如果没有降压编程器，某些电源到达最终值可能要用一秒的时间。为高吞吐量优化的电源采用内部降压编程器。降压编程器是一个负荷电路，迅速对电源和DUT电容放电，实现快速降压编程，而与DUT 负荷无关。响应速度对测试吞吐量的影响：汽车ECU 实例在许多电压上测试汽车电子控制单元(ECU)，如图3 所示。假设利用快速响应电源，可以降低200 毫秒的输出响应时间。对于在20 秒测试中电压改变15 V 的ECU，可以降低3 秒的测试时间，或使吞吐量改善15%。汽车电子行业中明显愿意及欢迎这种改善。系统直流电源测量速度DC偏置电流测量几乎一直是在测试过程中进行的，因为它可以随时识别有问题的电子器件。通常在被测设备上进行多个偏置电流测量，这些测量累积在一起，对吞吐量产生很大的影响。它还影响着测量精度和速度，进一步使局势复杂化。有三个步骤影响着测量时间：电源收到和处理测试命令。电源采集实际测量数据。采集的值返回到PC。使用内置测量系统最好依靠系统直流电源的内置电流读回功能进行测量。使用并联和DMM实现外部测量导致电压下跌，带来了精度和校准问题。在使用继电器开关时，其引入了额外的误差及开关时间延迟。当前的系统直流电源指定从基本精度到非常高的精度的电流测量性能，适合大多数应用。例如，正是认识到有不同的需求，安捷伦N6700 直流电源模块提供了不同的性能水平。大多数通用系统直流电源采用传统读回电路，如图4 所示。对这种传统方法，命令处理时间一般占的比重最大，会增加高达100 毫秒的测量延迟。快速ADC 测量采集及返回单个读数的时间很小，通常不到2 毫秒。整体时间通常作为单一基准对待。在许多情况下，这种基本方法在精度和吞吐量之间实现了合理平衡，但不适合所有情况。对高波峰因数电流信号，如数字移动电话吸收的脉冲式电流，它可能会出现测量重复性误差或“抖动”。对多项测量进行平均有一定的帮助，但会增加更多的测试时间。程控积分提供了快速精确的测量能力为吞吐量优化的系统直流电源的测量命令处理时间要低得多。许多电源还具有程控测量积分时间，代替了固定ADC 和低通滤波器，如图4 所示，增强了性能。与传统方法相比，它可以设成快速测量采集时间。另外还可以使用程控积分，抵消信号中的周期噪声和AC成分，大幅度改善测量性能，但其代价是要增加一些时间。人们熟悉的实例是在电源周期(1 个PLC, 16.7 或20 毫秒)中积分，抵消AC线路噪声。安捷伦在许多系统电源产品中采用了略微不同的方法，包括N6760A系列直流电源模块。它们采用程控取样周期和数字信号处理技术，快速精确地进行测量。在能够对测量采集积分时间编程时，必需在整体测量时间基准中考虑这一点。测量速度对测试吞吐量的影响表2把传统系统直流电源有代表性的测量命令处理和采集时间与为吞吐量优化的直流电源(在本例中是安捷伦N6760A 系列直流电源模块)的时间进行

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